Sous-unité 1/Secteur 3

Sur le secteur 3, l’unité 1 forme un corps sédimentaire, présentant une géométrie en éventail qui se caractérise par un épaississement du nord vers le sud en direction de la faille 3 (cf. fig. 56). Au nord, au niveau du log 10, l’épaisseur de la sous-unité 1 est de 1,5 m et de 2,5 m au niveau de la faille 3 (log9) (fig. 68). Entre le secteur 2 et le secteur 3, l’épaississement est important, la sous-unité 1 passant rapidement de 1,1 à 2,5-2,7 m d’épaisseur (fig. 68).

Sous-unité 1/Ensemble basal (Secteur 3)

La surface d’érosion basale est bien définie, plane, avec des cannelures bien marquées qui indiquent des directions d’écoulement constantes SSE-NNW (fig. 69). L’épaisseur de dépôts de l’unité HT2 préservée est ici beaucoup plus importante que sur le secteur 2 (fig. 55). L’ensemble basal présente à ce niveau une organisation complexe, absente jusqu’à présent, qui permet de définir précisément deux sous-ensembles aux caractéristiques distinctes (fig. 75).

Le premier sous-ensemble se situe à la base de l’ensemble basal (fig. 75). Il se caractérise par un grès grossier à gravier dans lequel se développent de grandes obliques frustres (fig. 75 et 76) qui donnent des directions d’écoulement SSE-NNW (fig. 69), identiques à la direction d’écoulement déduites des cannelures d’érosion précédentes. La longueur de chaque faisceau d’obliques est en moyenne de plusieurs mètres. L’épaisseur de ce sous-ensemble est de 0,5 m prés de la faille 3 et diminue progressivement en direction du nord pour disparaître à une distance d’environ 30 m de la faille 3 (cf. fig. 56).

Le deuxième sous ensemble (fig. 75) est érosif sur le premier. Il se caractérise par une forte reprise granulométrique correspondant à des grès grossier à gravier (fig. 75 et 76). Au-dessus de cette première surface d’érosion vient se connecter une seconde surface d’érosion qui se marque (1) par une nouvelle reprise granulométrique à gravier, (2) par l’abondance de galets argileux et (3) par la localisation d’un niveau remanié au pied de la faille 3 (fig. 75 et 76). Ces deux surfaces d’érosion ne se développent que sur une distance d’environ 30 à 40 m au pied de la faille 3. Au pied de la faille, le faciès du deuxième sous-ensemble est dominé par une forte imbrication de scours de dimensions variant de plusieurs mètres à quelques décimètres (fig. 75).

En direction de la faille 4, ce dépôt complexe à deux sous-ensembles évolue progressivement vers un ensemble basal plus uniforme sur toute son épaisseur (fig. 77). L’ensemble basal est de nature massive, à grès grossier/moyen et graviers dispersés. Il montre de nombreuses structures d’échappement d’eau en assiette (fig. 77) et de nombreux clastes argileux flottés de taille pluricentimétrique ainsi que quelques slumps. Au niveau de la faille 4 (secteur 3), l’épaisseur de l’ensemble basal est d’environ 1,2 m.

Figure : 75 Exemple d’affleurement de la sous-unité 1 au niveau de la faille 3 (secteur 3). a) Photographie de l’affleurement. b) Détail de la sous-unité 1 composée de l’ensemble basal et

sommital. L’ensemble basal présente une organisation particulière permettant de distinguer deux sous-ensembles aux caractéristiques bien différentes. Le sous-ensemble 1 se caractérise par à un litage oblique, le sous-ensemble 2 se caractérise par l’imbrication de structures érosives et de niveaux remaniés.

Figure : 76 Détail de l’ensemble basal de la unité 1 au niveau de la faille 3, comprenant le sous-ensemble à litage oblique frustre érodé par le sous-sous-ensemble 2 comprenant de nombreuses surfaces d’érosion et incorporant un niveau remanié.

Nature des écoulements

Dans ce secteur, l’ensemble basal se caractérise par une évolution importante entre la zone proche de la faille 3 et la zone proche de la faille 4 (cf. fig. 56).

Au niveau de la faille 3, la granulométrie de sable grossier à graviers disséminés indique que ces dépôts correspondent à des écoulements concentrés (Mulder & Alexander 2001a). La présence d’obliques de dimension plurimétrique (sous-ensemble 1) (fig. 75-76), localisées au pied de la faille 3 et recoupées par de larges structures d’érosion plurimétrique, intégrant un niveau remanié ainsi que de plus petites structures d’érosion de taille décimétriques à métriques, montre que le ou les écoulements concentrés à l’origine des dépôts ont subi une évolution dans leurs dynamiques, passant de conditions stables favorisant le développement de structures tractives, à des conditions plus instables de nature érosive

Figure : 77 Exemple d’affleurement de la sous-unité 1 (secteur 3) au niveau de la faille 4. L’ensemble basal se caractérise par des dépôts massifs à nombreuses structures d’échappement d’eau, à clastes et slumps isolés. L’ensemble sommital est constitué par des dépôts hétérolithiques (en lieu et place du niveau remanié).

Le développement de structures tractives est possible dans les écoulements concentrés si la concentration en sédiment n’est pas trop importante et si les conditions d’écoulements sont stables suffisamment longtemps (Mulder & Alexander 2001a). La présence et l’imbrication de figures d’érosion de taille très variable, et la présence d’un niveau remanié pourraient indiquer une grande variabilité dans les conditions de l’écoulement, incluant une fluctuation importante des phénomènes de turbulences (Kneller & Branney 1995, Kneller & Buckee 2000).

Au niveau de la faille 4, les dépôts prennent un aspect massif comprenant de nombreuses structures d’échappement d’eau. Ils correspondent soit à des dépôts massifs instantanés issus d’un écoulement concentré (Lowe 1982) soit à des dépôts en aggradation progressive issus d’un écoulement concentré en régime stable et en déplétion (Kneller & Branney 1995, Kneller & Buckee 2000).

Sur le secteur 3, la dynamique des écoulements concentrés varie donc d’une dynamique en dépôt tractif/érosion proche de la faille 3 à une dynamique en dépôt massif ou aggradant au niveau de la faille 4.

Sous-unité 1/Ensemble sommital (Secteur 3)

Cet ensemble sommital est constitué dans le secteur 3 par deux faciès.

Le premier faciès correspond à un niveau remanié identique à celui des secteurs 1 et 2. Son épaisseur est importante au niveau de la faille 3 puisque elle atteint 0,75 m. Elle est toujours très variable localement et diminue vers le nord, jusqu'à 0,2-0,3 m.

Ce faciès de remaniement cède la place latéralement et verticalement à des dépôts hétérolithiques (fig. 78). Ces dépôts correspondent à une alternance entre des niveaux argileux d’épaisseurs centimétriques et des niveaux de grès à granulométrie de sable moyen à grossier, à base et sommet érosifs. Les niveaux gréseux sont constitués par des litages à rides entrecroisées et à laminations planes parallèles et sont marqués par un grand nombre de reprises granulométriques internes. Ces dépôts sont assimilables à une alternance de séquences Tab/e de Bouma.

Les rides de courant donnent des directions d’écoulements SSE-NNW (fig. 69).

Figure : 78 Exemple d’affleurement de la sous-unité 1, secteur 3. L’ensemble sommital se caractérise par la présence d’un niveau remanié passant verticalement et latéralement à dépôts hétérolithiques.

Nature des écoulements

L’imbrication du niveau remanié identique à ceux des secteurs précédents, avec des dépôts hétérolithiques, et le remplacement progressif des premiers par les seconds constituent une nouveauté dans ce secteur.

Ces dépôts hétérolithiques sont caractéristiques d’écoulements concentrés à la limite inférieure des concentrations (proche des écoulements turbulents) ou d’écoulements transitoires stratifiés (nature mixte) (Mulder & Alexander 2001a). La séquence Tab se forme probablement lors du passage de la tête érosive de l’écoulement qui caractérise sa partie concentrée, la partie supérieure plus turbulente moins concentrée formant la séquence Te correspondant à la queue de l’écoulement.

Il est probable que ces dépôts hétérolithiques et le niveau remanié correspondent au passage dans le temps de nombreux écoulements de nature mixte (concentrés/turbiditiques), faiblement dépositoires, dont les fluctuations dans leur régime d’écoulement entraîne le passage de dépôts remaniés (fluctuations importantes) aux dépôts hétérolithiques plus continus (fluctuations moins importantes).